《Comparative Biochemistry and Physiology Part D: Genomics and Proteomics》:Alleviation of high-lipid diet-induced hepatic steatosis and intestinal injury by berberine in yellow catfish (
Pelteobagrus fulvidraco) is associated with modulation of the intestinal microbiota and the FXR pathway
编辑推荐:
•小檗碱缓解高脂饮食诱导的肝脂肪变性和肠道损伤。•微生物群耗竭减弱了小檗碱的降脂功效。•小檗碱恢复高脂饮食耗竭的BSH产生菌。•微生物群-BSH-FXR轴介导了小檗碱的降脂作用。引言高脂(HL)饮食在水产养殖中得到广泛应用,因为它们具有成本效益,提供必需脂肪酸,并加速生长表现
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小檗碱缓解高脂饮食诱导的肝脂肪变性和肠道损伤。
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微生物群耗竭减弱了小檗碱的降脂功效。
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小檗碱恢复高脂饮食耗竭的BSH产生菌。
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微生物群-BSH-FXR轴介导了小檗碱的降脂作用。
引言
高脂(HL)饮食在水产养殖中得到广泛应用,因为它们具有成本效益,提供必需脂肪酸,并加速生长表现,特别是在食肉性鱼类和快速发育的鱼类品种中。然而,长期摄入HL饮食会压倒肝脏的代谢能力,导致肝脂肪变性和全身性氧化应激。这些代谢紊乱与肠道健康密不可分,HL饮食同时破坏屏障功能和微生物平衡,最终阻碍营养摄取和免疫(Fei等,2022;Desouky等,2025)。
通过功能性饲料添加剂进行营养调节代表了一种可行的策略,可减轻HL饮食引起的损伤。这些干预措施通过抑制从头脂质生成、增强抗氧化防御和调节促炎信号通路来促进生长并缓解肝脂肪变性(Naiel等,2022)。最近,草药因其在管理鱼类HL饮食并发症方面的疗效、可获得性、安全性和极少的副作用而受到关注。小檗碱(C??H??NO+),一种存在于Berberis vulgaris和Coptis chinensis中的异喹啉生物碱,具有多种药理学活性。值得注意的是,它在临床环境和水产养殖中表现出显著的降脂和抗炎特性(Naiel等,2022;Wang等,2022c)。先前的研究表明,小檗碱可减少肝脂质积累和脂肪变性,保持肠道屏障完整性和微生物平衡,并在各种鱼类物种在多种应激条件下增强能量消耗和胆固醇排泄(Wang等,2021;Wang等,2022c)。
尽管有这些益处,但小檗碱的口服生物利用度极低(< 1%),这表明其生理作用可能主要由肠道微生物群介导(Wang等,2022c)。例如,我们此前观察到,小檗碱对黄颡鱼(Pelteobagrus fulvidraco)肝脂质积累的作用不符合剂量依赖模式(Wang等,2023a),并且抗生素处理取消了其在大口黑鲈(Micropterus salmoides)中的血糖调节功能(Xia等,2023)。此外,据报道,小檗碱通过法尼醇X受体(FXR)途径抑制草鱼(Ctenopharyngodon idella)和黄颡鱼中HL饮食诱导的肝脂质积累(Tian等,2022;Wang等,2023a),这一过程与肠道胆汁酸代谢细菌的调节密切相关。然而,大多数先前的研究将小檗碱直接添加到HL饮食中,而未分离出微生物群的具体贡献。因此,小檗碱在黄颡鱼中的降脂功效是否严格依赖于完整的微生物组,或者是否通过直接系统性途径发挥作用仍未解决。因此,利用抗生素诱导的菌群紊乱模型对于解构这些机制并确立微生物群作为必需中介是至关重要的(Zarrinpar等,2018;Sun等,2021)。
黄颡鱼是亚洲一种具有重要经济价值的杂食性鱼类。在过去十年中,由于其生长迅速、口感鲜美和消费者需求强劲,它在中国水产养殖业中的价值日益提高(Wang等,2024b)。黄颡鱼养殖中HL饮食的普遍使用带来了代谢和健康挑战(Zhu等,2021;Fei等,2022)。因此,为了阐明肠道微生物群在小檗碱降脂活性中的作用,我们使用黄颡鱼抗生素诱导的菌群紊乱模型进行了本研究。
章节片段
伦理声明
所有涉及动物的实验程序均经安徽师范大学实验动物使用委员会批准(AHNU-ET2022005)。
实验饲料
实验饲料的配方和粗成分见表1。共配制了五种等氮饲料。对照(Con)饲料含8%粗脂肪。配制了四种高脂饲料(13%粗脂肪),如下:无补充的基础HL饲料(Fei等,2022);补充了
生长性能和形态学参数
与Con组相比,HL组表现出存活率(SR)、体重增长(WG)和特定生长率(SGR)显著降低(P < 0.01)(图2)。HLA和HLB组的饮食干预使WG和SGR相对于HL组均有显著改善(P < 0.05)。然而,HLAB组的WG显著低于HLB组。在条件因子和脏体之间未观察到组间显著差异
讨论
在本研究中,用HL饮食饲喂黄颡鱼导致存活率和生长率降低,这与各种鱼类的研究结果一致(Kangle等,2014;Liu等,2021)。补充小檗碱(HLB组)显著提高了生长性能。小檗碱在鲂(Megalobrama amblycephala)(Xu等,2017)和尼罗罗非鱼(Oreochromis niloticus)(Doan等,2020)中具有可比促生长作用的文献已有报道。
结论
总之,本研究的结果表明,补充小檗碱可有效缓解黄颡鱼高脂饮食诱导的肝脂肪变性和肠道损伤。这些有益作用似乎与肠道微生物群的调节有关,特别是潜在的BSH产生菌的富集以及肠道FXR信号通路的随之上调。抗生素紊乱实验表明,降脂作用
CRediT作者贡献声明
王雷:写作 – 审阅与编辑,写作 – 原稿撰写,验证,监督。李金泽:调查,形式分析。王恒:调查,形式分析。薛璇:调查,形式分析。刘思磊:验证。严云志:监督。
伦理声明
本研究按照ARRIVE(动物研究:体内实验报告)指南进行。本研究经安徽师范大学实验动物使用委员会批准。(批准号:AHNU-ET2022005)
利益冲突声明
作者声明他们没有已知的竞争性财务利益或个人关系,这些关系可能被认为会影响本论文中报道的工作。
致谢
本工作由国家自然科学基金(编号:32604831),安徽省重点水域水生资源监测(编号:ZF2025-18-1369),以及安徽省农业科研体系专项基金(安徽农业科学字〔2021〕711号)资助。
王雷|李金泽|王恒|薛璇|刘思磊|严云志